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電力應用:變頻PLC控制伺服電機系統

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:128
核心提示:

  變頻器的英文譯名是VFD(Variable-frequencyDrive),這可能是現代科技由中文反向譯為英文的為數不多實例之一。(但VFD也可解釋為Vacuumfluorescentdisplay,真空熒光管,故這種譯法并不常用)。變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。變頻器在中、韓等亞洲地區受日本廠商影響而曾被稱作VVVF(VariableVoltageVariableFrequencyInverter)。 

  伺服系統:(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。 

  PLC=ProgrammablelogicController,可編程邏輯控制器,一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分,可編程控制器plc目前的主要品牌ABB,松下,西門子,三菱,歐姆龍,臺達,富士,施耐德等。 

  變頻器和伺服系統的區別 

  變頻技術:簡單的變頻器只能調節交流電機的速度,這時可以開環也可以閉環要視控制方式和變頻器而定,這就是傳統意義上的V/F控制方式。現在很多的變頻已經通過數學模型的建立,將交流電機的定子磁場UVW3相轉化為可以控制電機轉速和轉矩的兩個電流的分量,現在大多數能進行力矩控制的著名品牌的變頻器都是采用這樣方式控制力矩,UVW每相的輸出要加摩爾效應的電流檢測裝置,采樣反饋后構成閉環負反饋的電流環的PID調節;這樣可以既控制電機的速度也可控制電機的力矩,而且速度的控制精度優于v/f控制,編碼器反饋也可加可不加,加的時候控制精度和響應特性要好很多。 

  伺服系統:1、伺服驅動器在發展了變頻技術的前提下,在驅動器內部的電流環,速度環和位置環(變頻器沒有該環)都進行了比一般變頻更精確的控制技術和算法運算,在功能上也比傳統的伺服強大很多,主要的一點可以進行精確的位置控制。通過上位控制器發送的脈沖序列來控制速度和位置(當然也有些伺服內部集成了控制單元或通過總線通訊的方式直接將位置和速度等參數設定在驅動器里),驅動器內部的算法和更快更精確的計算以及性能更優良的電子器件使之更優越于變頻器。2、電機方面伺服電機的材料、結構和加工工藝要遠遠高于變頻器驅動的交流電機(一般交流電機或恒力矩、恒功率等各類變頻電機),也就是說當驅動器輸出電流、電壓、頻率變化很快的電源時,伺服電機就能根據電源變化產生響應的動作變化,響應特性和抗過載能力遠遠高于變頻器驅動的交流電機,電機方面的嚴重差異也是兩者性能不同的根本。就是說不是變頻器輸出不了變化那么快的電源信號,而是電機本身就反應不了,所以在變頻的內部算法設定時為了保護電機做了相應的過載設定。當然即使不設定變頻器的輸出能力還是有限的,有些性能優良的變頻器就可以直接驅動伺服電機! 

  伺服電機與變頻電機的不同之處 

  伺服是一個閉環控制系統,而變頻器通常工作于開環控制,所以無論從速度還是精度上,變頻器都無法和伺服相比。 

  變頻只是伺服的一個部分,伺服是在變頻的基礎上進行閉環的精確控制從而達到更理想的效果。 

  變頻器只是一個V-F轉換,用于控制電機的一個器件。而伺服是一個閉環的系統。簡單說變頻器主要控制電機的轉速。伺服是既可以控制速度,又可以控制位置和移動量,力距,定位,從而達到精確、穩定,不會因變頻而產生死機。伺服不僅能達到以上的功能,而且產生一個閉環的系統,從而避免變頻器產生的輻射。變頻器在變頻過程中還會產生大量熱量,造成溫度的提高與聲音,而伺服系統是不會產生這樣的后果。所以說伺服系統的達到的效果是變頻電機無法比擬的。 

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